复旦大学余宏杰课题组在全球新冠疫苗接种策略领域取得重要进展

近期，复旦大学公共卫生学院、上海市重大传染病和生物安全研究院余宏杰课题组在全球新冠疫苗接种策略领域取得重要进展，研究结果以“Global, regional, and national estimates of target population sizes for covid-19 vaccination: descriptive study”为题，于12月16日以快速通道形式在线发表在BMJ（论文链接：https://www.bmj.com/content/371/bmj.m4704）。

余宏杰课题组前期的研究证明了中国针对个体与群体的非药物性干预措施对控制新冠肺炎传播的有效性，相关的两篇文章均已发表在Science（Zhang J et al, Science. 2020; 368 (6498): 1481-1486; Sun K et al, Science. 2020; eabe2424）。然而，与中国采取的、强有力的非药物性干预措施相比，全球其他国家和地区的非药物性干预措施的实施强度及其效果比较有限，导致全球各国新冠肺炎的疫情进展各不相同。当前，全球大多数人群仍对新冠病毒易感，有效的新冠疫苗被视为控制新冠肺炎大流行的长效解决方案。

目前，全球已有15款新冠疫苗进入III期临床试验阶段。根据各厂家公布的疫苗产能，预计2021年底全球新冠疫苗年产能可达约100亿剂次。假定新冠疫苗需要接种2剂次，若实现针对新冠肺炎的群体免疫（herd immunity），全球将需要94-124亿剂次（约覆盖47-62亿人）新冠疫苗。进一步考虑运输、保存与使用过程中存在的疫苗消耗与浪费（约50%）等问题，现阶段针对新冠疫苗更大的挑战将在于其产能无法满足实际需求。如何在早期产能有限的情况下，在全球不同地理区域间（例如WHO各区域与国家）公平、合理地分配新冠疫苗？如何结合新冠肺炎感染的高危因素（如人口学特征、既往基础性疾病史与人群接触情况等）、新冠疫苗产能与人群接种意愿等因素，确定不同新冠疫苗接种目标下的各类优先接种人群？针对不同的新冠疫苗接种目标与地理区域，疫苗的实际需求是多少？回答这些关键科学问题，可以为全球、WHO各区域与各国新冠疫苗的分配与接种策略的制定提供重要科学证据。进一步可以结合新冠肺炎防控的实际需求与疫苗实际产能，实现新冠疫苗防控效果的最大化。

为此，余宏杰课题组基于全球194个国家的人口结构（职业与年龄分布）、人群接触模式、慢性基础性疾病患病情况、新冠肺炎疫情进展与新冠疫苗接种意愿等数据，开展了一项描述性流行病学研究，旨在基于新冠疫苗接种的三个重要目标（维持社会基本运转、减少新冠肺炎造成的重症与死亡、减少新冠肺炎有症状感染并控制其传播），以阐明全球不同地理区域新冠疫苗的各类优先接种人群及其规模。

针对全球新冠疫苗优先接种人群的研究结果表明，在人口结构、人群接触模式、慢性基础性疾病患病情况与人群接种意愿等因素的影响下，新冠疫苗优先接种人群的规模在不同地理区域与接种目标间存在较大差异。若新冠肺炎疫苗覆盖全人群，其接种人数为78亿；若剔除未纳入III期临床试验的学龄儿童与婴幼儿，其接种人数可达51.6亿（95% CI 51.3-52.0）；考虑到人群接种意愿（68.4%, 95% CI 64.2-72.6%），其接种人数降低至36.5亿（95%CI 32.1-41.0）；若要依靠新冠疫苗达到“群体免疫”（即全人群疫苗接种率至少为60%），则接种人数应达到31.0亿。进一步考虑新冠疫苗接种目标的影响，在各类疫苗优先接种人群中，维持社会基本运转需要的接种人数最少，而减少新冠肺炎有症状感染并控制其传播需要接种的人数最多（图1）。

图1：全球新冠疫苗的各类优先接种人群及其规模

为阐明新冠疫苗各类优先接种人群分布的空间异质性，本研究首先在WHO区域尺度上估算了各类优先接种人群的规模。结果表明，若新冠疫苗覆盖全人群，则东南亚区与西太平洋区的疫苗需求量最高，随后依次为非洲区、美洲区、欧洲区与东地中海区（图2）。其中，为维持社会基本运转，欧洲区需要接种的人数最多、非洲区需要接种的人数最少；为减少新冠肺炎造成的重症与死亡，西太平洋区需要接种的人数最多、东地中海区需要接种的人数最少。

图2：WHO各区域新冠疫苗的各类优先接种人群及其规模

 随后本研究又考虑了各国间的人口结构与新冠肺炎疫情进展的异质性，在国家尺度上测算了新冠疫苗接种的不同目标下各类优先接种人群的规模。结果显示，中国、印度、美国、巴基斯坦、巴西与尼日利亚的新冠疫苗需求量最高；与之对比，非洲区与东地中海区各国的新冠疫苗需求量相对较低（图3）。进一步纳入新冠疫苗的人群接种意愿分析，各类疫苗优先接种人群的分布趋势未发生较大改变。此外，本研究还发现为减少新冠肺炎造成的重症与死亡、减少新冠肺炎有症状感染并控制其传播，中国、印度、美国与巴西四国的疫苗需求量显著高于其他国家。

图3：104个国家新冠疫苗的各类优先接种人群及其规模。

上图：维持社会基本运转；中图：减少新冠肺炎造成的重症与死亡；下图：减少新冠肺炎有症状感染并控制其传播。注：灰色为缺失数据。

本研究揭示了由新冠疫苗接种目标、人口结构、慢性基础性疾病患病情况、人群接触模式、新冠肺炎疫情进展与人群接种意愿等因素共同决定的各类疫苗优先接种人群，深入分析了全球、WHO区域与国家尺度上针对新冠疫苗的实际需求，并定量测算了各类疫苗优先接种人群的规模。本研究为全球、WHO各区域和各国新冠疫苗的分配与接种策略的制定提供重要科学证据，为早期新冠疫苗产能受限的情况下，如何更有效地做好疫苗分配，以实现新冠疫苗防控效果的最大化提供了直接证据。

鉴于本研究的重要科学及公共卫生意义，BMJ以快速通道形式发表了论文，并邀请耶鲁大学的Jason Schwartz 以“Equitable global access to coronavirus disease 2019 vaccines: Vaccines will be as challenging to deliver as they were to develop”为题，撰写了专家评述，指出：此研究通过分析全球不同地理区域新冠疫苗的各类优先接种人群及其规模，证明了地理区域、疫苗接种计划与疫苗犹豫等对新冠疫苗的实际需求的影响，强调了当前全球新冠疫苗免疫项目中存在的重要挑战（专家述评链接：https://www.bmj.com/content/371/bmj.m4735）。

复旦大学公共卫生学院2018级博士生王微为第一作者，余宏杰为通讯作者。本研究得到国家自然科学基金委国家杰出青年科学基金（81525023）与上海市科委应急科技攻关项目（20411950100）等项目的资助。